Equipamento de perfuração - Drilling rig
Uma plataforma de perfuração é um sistema integrado que perfura poços , como poços de petróleo ou água, na subsuperfície da Terra. As sondas de perfuração podem ser estruturas maciças que alojam equipamentos usados para perfurar poços de água , poços de petróleo ou poços de extração de gás natural, ou podem ser pequenas o suficiente para serem movidas manualmente por uma pessoa e são chamadas de trados . As sondas de perfuração podem amostrar depósitos minerais de subsuperfície, testar propriedades físicas de rocha, solo e água subterrânea e também podem ser usadas para instalar fabricações subterrâneas, como utilidades subterrâneas, instrumentação, túneis ou poços. As plataformas de perfuração podem ser equipamentos móveis montados em caminhões, trilhos ou reboques, ou estruturas terrestres ou marítimas mais permanentes (como plataformas de petróleo , comumente chamadas de 'plataformas de petróleo offshore', mesmo que não contenham uma plataforma de perfuração). O termo "plataforma", portanto, geralmente se refere ao equipamento complexo que é usado para penetrar na superfície da crosta terrestre .
As sondas de perfuração de pequeno e médio porte são móveis, como as usadas na perfuração de exploração mineral, furos de explosão, poços de água e investigações ambientais. Plataformas maiores são capazes de perfuração através de milhares de metros da Terra crosta, usando o 'grande lama bombas ' a circular a lama de perfuração (lama) através da broca e até a caixa do anel , para arrefecimento e removendo as 'estacas', enquanto um poço é perfurado. Talhas na plataforma podem levantar centenas de toneladas de tubos . Outros equipamentos podem forçar o ácido ou areia nos reservatórios para facilitar a extração do petróleo ou gás natural; e em locais remotos pode haver acomodação permanente e alimentação para as tripulações (que podem ser mais de uma centena). As plataformas marítimas podem operar a milhares de quilômetros de distância da base de abastecimento com rotação ou ciclo infrequente da tripulação.
História
Até que os motores de combustão interna fossem desenvolvidos no final do século 19, o principal método para perfurar a rocha era a força muscular do homem ou animal. A técnica de perfuração de petróleo por percussão ou perfuração rotativa tem suas origens que remontam à antiga dinastia chinesa Han em 100 aC, onde a perfuração por percussão era usada para extrair gás natural na província de Sichuan. Os primeiros métodos de perfuração de petróleo e gás eram aparentemente primitivos, pois exigiam várias habilidades técnicas. As habilidades envolviam a disponibilidade de pesadas pontas de ferro e longos postes de bambu, a fabricação de cabos longos e resistentes feitos de fibra de bambu e alavancas. Pesados pedaços de ferro eram presos a longos cabos de bambu suspensos em torres de bambu e, em seguida, eram levantados repetidamente e lançados em um buraco cavado manualmente, tendo de dois a seis homens pulando em uma alavanca. Os poços de petróleo da dinastia Han feitos por perfuração de percussão eram eficazes, mas só alcançavam 10 metros de profundidade e 100 metros no século X. No século 16, os chineses já exploravam e perfuravam poços de petróleo com mais de 610 m de profundidade. Uma variante modernizada da antiga técnica de perfuração chinesa foi usada pelo empresário americano Edwin Drake para perfurar o primeiro poço de petróleo da Pensilvânia em 1859, usando pequenos motores a vapor para alimentar o processo de perfuração, em vez de músculos humanos.
Na década de 1970, fora da indústria de petróleo e gás, as brocas de rolo usando circulação de lama foram substituídas pelas primeiras brocas pneumáticas de circulação reversa (RC) de pistão alternativo e tornaram-se essencialmente obsoletas para a maioria das perfurações rasas e agora são usadas apenas em certas situações onde as rochas impedem outros métodos. A perfuração RC provou ser muito mais rápida e eficiente e continua a melhorar com melhor metalurgia, obtendo brocas mais duras e duráveis e compressores fornecendo pressões de ar mais altas em volumes mais altos, permitindo uma penetração mais profunda e mais rápida. A perfuração de diamante permaneceu essencialmente inalterada desde seu início.
Indústria de perfuração de petróleo
As sondas de perfuração de petróleo e gás natural são usadas não apenas para identificar reservatórios geológicos, mas também para criar buracos que permitem a extração de óleo ou gás natural desses reservatórios. Principalmente em campos de petróleo e gás onshore, uma vez que o poço tenha sido perfurado, a plataforma de perfuração será movida para fora do poço e uma plataforma de serviço (uma plataforma menor) que é construída especificamente para completações será movida para o poço para obter o bem online. Isso libera a plataforma de perfuração para fazer outro furo e agiliza a operação, além de permitir a especialização de certos serviços, ou seja, completações vs. perfuração.
Indústria de perfuração de mineração
As sondas de perfuração de mineração são utilizadas para duas finalidades principais, a perfuração de pesquisa, que visa identificar a localização e a qualidade de um mineral, e a perfuração de produção, utilizada no ciclo de produção para mineração. As sondas de perfuração usadas para detonação de rocha para minas de superfície variam em tamanho, dependendo do tamanho do furo desejado, e são normalmente classificadas em pré-divisão menor e furos de produção maiores. A mineração subterrânea (rocha dura) usa uma variedade de plataformas de perfuração dependendo da finalidade desejada, como produção, aparafusamento, cabeamento e construção de túneis.
Plataformas de perfuração móveis
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No início da exploração de petróleo, as plataformas de perfuração eram semipermanentes por natureza e as torres eram frequentemente construídas no local e deixadas no local após a conclusão do poço. Em tempos mais recentes, as plataformas de perfuração são caras máquinas personalizadas que podem ser movidas de poço em poço. Algumas plataformas de perfuração leves são como um guindaste móvel e são mais comumente usadas para perfurar poços de água. Plataformas terrestres maiores devem ser divididas em seções e cargas para mover para um novo local, um processo que muitas vezes pode levar semanas.
Pequenas sondas de perfuração móveis também são usadas para perfurar ou perfurar estacas . As plataformas podem variar de 100 toneladas curtas (91.000 kg) de sondas de voo contínuo (CFA) a pequenas sondas movidas a ar usadas para fazer furos em pedreiras, etc. Essas sondas usam a mesma tecnologia e equipamento que as sondas de perfuração de petróleo, apenas em um menor escala.
Os mecanismos de perfuração descritos abaixo diferem mecanicamente em termos da maquinaria usada, mas também em termos do método pelo qual os fragmentos e cascalhos de perfuração são removidos da face de corte da broca e retornados à superfície.
Máquina de perfuração automatizada
Uma plataforma de perfuração automatizada (ADR) é uma plataforma de perfuração automatizada de tamanho real que perfura longas seções laterais em poços horizontais para a indústria de petróleo e gás. ADRs são plataformas ágeis que podem se mover de uma plataforma para outra para novos locais de poços mais rápido do que outras plataformas de perfuração de tamanho normal. Cada plataforma custa cerca de US $ 25 milhões. ADR é amplamente utilizado nas areias betuminosas de Athabasca . De acordo com o "Oil Patch Daily News", "Cada plataforma gerará 50.000 horas-homem de trabalho durante a fase de construção e, após a conclusão, cada plataforma operacional empregará direta e indiretamente mais de 100 trabalhadores." Em comparação com as plataformas de perfuração convencionais ", a Ensign, uma empreiteira internacional de serviços de campos petrolíferos com sede em Calgary, Alberta, que afirma que os ADRs são" mais seguros de operar, têm "inteligência de controle aprimorada", "pegada ambiental reduzida, mobilidade rápida e comunicações avançadas entre campo e escritório. " Em junho de 2005, a primeira plataforma de perfuração automática inclinada (ADR) especificamente projetada, Ensign Rig No. 118, para aplicações de drenagem por gravidade assistida por vapor (SAGD), foi mobilizada pela Deer Creek Energy Limited, uma empresa de areias petrolíferas sediada em Calgary.
Veja também
- Chato
- Cortador de revestimento
- Sistema geotérmico aprimorado
- Broca a jato de chamas
- Exploração mineral
- Plataforma de petróleo
- Poço de petróleo
- Pumpjack
- Submarino